上世纪80年代后期，海内开始压实度计方面的研究，也曾开辟出机载式压实度仪，由于采取数码管表现，没有采取先辈的谋略机技能，只管本钱低，但在实际应用中结果并不睬想。仪器的及时性不强，表现值和实际丈量值不克不及很好地映射。

 

 

　　事变原理

 

　　当代压路机按压实原理可分为静力式压路机、振动式压路机和打击式压路机。此中，振动压路机是如今海内利用最遍及的一种压实机器，其重要由发动机、传动体系、操纵体系、行走装置和机架构成。振动轮是从动轮，也是压实轮，其采取的是一种不均衡偏爱块式布局。当振动压路机在作业时，振动轮发动偏爱块高速旋转，偏爱块孕育产生的离心力就成为滋扰力。振动轮将此滋扰力转达到泥土，使路基孕育产生振动，在振动轮自身重力和打击力的作用下，路基泥土颗粒间的摩擦力和粘结力被降服，小的颗粒添补到大颗粒土的安定中，路基的压实度增长。

 

　　图1 压路机—路基压实体系模型 振动压路机模型如图1所示。在由振动压路机—路基构成的压实体系中，振动轮的动力学参数的变革和路面的刚度密切相干，而路面的刚度与压实度正相干，因此，振动轮的动力学参数变革和压实度密切相干。通过对振动轮的动力学参数的阐发，可以反应路面压实度变革。

　　压实初期，路基填料比较疏松，压实度低，路基的弹性刚度小，因而阻尼大，振动轮的相应小。随着压实次数增长，路基的刚度增大，阻尼变小，振动轮的相应变大。

 

　　当路面的压实度增大到肯定程度后，由于偏爱块体系的不均衡性及非线性，振动压路性可以或许孕育产生跳振，因而孕育产生特别的次谐波分量。并且压实度越高，次谐波分量因素也越高。通过对基波与二次谐波的比值与压实度举行标定，可以实现对压实度的正确丈量。

　　　　　　　　　　　图2 硬件体系布局图 硬件体系计划

　　集成体系硬件计划的基源头根本则是：寂静可靠：硬件配置要餍足利用环境的温度、湿度、振动、粉尘等请求。有充足的抗滋扰本领：硬件体系有美满的抗滋扰步伐，是包管体系精度、事变正常的须要条件。经济公道：谋略机和外部配置在餍足测试体系的速率、存储容量、兼容性、可靠性的底子上，公道选用和计划体系硬件。

 

　　针对本体系中涉及的采样参数较多、运算量大、及时性请求高等特点，用平凡的单片机难以到达体系计划请求。因此本体系采取了德州仪器(ti)公司的tms320lf2407a(以下简称lf2407a)处理惩罚器作为主控芯片。

　　硬件体系根本布局如图2所示，加快度传感器安置在振动压路机压实轮的轴承上，用来征求振动轮在垂直方向的加快度信号，此信号包括来自轴承、激振马达等的滋扰波。经电荷放大器放大后，分为两路。一起经滤波器滤波，去失滋扰波信号后，送入a/d采样通道2；另一起经谐波滤波器，送入a/d采样通道3，此处谐波滤波器的作用是仅使振动孕育产生的一次谐波通过。在lf2407a内部对两路信号起首举行a/d转换，然后再对数字信号分别举行快速傅立叶更改，终极得到一个与路基压实度成比例的值，通过对该值和压实度值举行标定，可以用来正确表现压实度值变革。

 

　　速率传感器安置在车轮上，征求来的信号输入a/d采样通道1，用来谋略振动压路机的行驶速率和里程。

　　键盘用于输入用户指令，是体系中很关键的部件，通过键盘按键相应与液晶菜单选择，实现检测里程设置、压路机参数设置、振动频率表现、生存、打印等成果。

　　　　　　　　　　　　　　　图3 软件计划流程
　　软件体系计划

　　软件是实现集成体系种种成果的关键。软件计划的基源头根本则是：

 

　　①布局公道。步伐采取布局模块化计划。这不但有利于步伐的进一步扩充，并且有利于步伐的修改和维护。

 

　　②操纵性能好。在软件体系计划时，要思量尽大概低落对操纵职员专业知识的请求，做到体系界面简便、操纵方便。

 

　　③具有肯定的自诊断成果。体系计划相应的检测步伐，以便在产生妨碍时，便于查找妨碍部位。

 

　　lf2407a支持汇编语言和c语言编程。利用c语言编程时，其代码的优化率可以到达90%。并且在编程进程中可以嵌入汇编语言，因此编程机动、方便。

 

　　软件计划流程如图3所示。此中，按键办事子步伐又包括：检测里程设置、压路机参数设置、土类设置、连续动态检测设置、生存、打印、退出等。

 

 

　　本文叙述的体系在连合现有检测技能的底子上，采取先辈的dsp，驾驶员可以从表现器上随时查察压实环境、振动频率、运行速率，可以或许实现压实质量的及时控制，精度高、及时性强。